氯化铵-乙醇法测定蛭石的阳离子交换容量

采用氯化铵-乙醇法测定了蛭石精矿的阳离子交换容量。实验结果表明:氯化铵-乙醇法测定蛭石精矿的阳离子交换容量时,必须使蛭石充分润湿分散,以利于NH₄⁺与蛭石层间阳离子的充分交换。甲醛法滴定NH₄⁺含量时,必须消除甲酸的影响,并且不加热待滴定液可以获得较准确的测试结果。实验测得蛭石精矿的阳离子交换容量为60.8824×10^-3mol/100 g。     

高岭石对重金属离子的吸附机理及其溶液的pH条件

高岭石对Cu^2+,Pb^2+离子的吸附实验及高岭石的溶解实验表明,高岭石对重金属离子的吸附有别于石英单一表面配位模式,离子交换和表面配位模式并存,并随溶液pH由酸性往碱性的变化发生规律性的演替：pH<6.5时主要表现为外圈层配位的离子交换吸附,且在pH<4时由于受到高岭石表层中铝的高溶出及溶液中较高离子强度的影响,高岭石对Cu^2+,Pb^2+离子的吸附率较低,pH为5～6时由于高岭石端面的荷电性为近中性,吸附率则有明显的提升并且表现为一个吸附平台;pH>6.5时离子交换和表面配位均为重要吸附机制,pH再升高时沉淀机制则起着重要作用。研究表明,pH调控高岭石-水界面溶解与质子化-去质子化反应过程,并影响着Cu^2+,Pb^2+离子的吸附行为。最后采用Sverjensky(1993)表面配位的物理模型对吸附结果作了描述。     

土壤矿物对金属离子的临界吸附量

本文从矿物表面羟基与溶液中金属离子反应的化学平衡方程出发,得到金属离子在矿物表面单基配位和双基配位吸附的覆盖度计算公式,并据此探讨了覆盖度的影响因素和变化规律,指出覆盖度随pH变化曲线拐点的实际意义。假设土壤和地表水达到平衡,参比水质标准,提出了矿物吸附金属离子的临界覆盖度公式,并初步探讨了石英吸附Cd2 的临界覆盖度-pH曲线,进而推导出土壤矿物对金属离子的临界吸附量公式。     

华北地区某工业场地土壤重金属分布特征

以华北地区某工业场地为研究对象,采用数理统计和地质统计学方法,对该场地土壤中重金属元素的空间分布特征及元素之间的相互关系进行研究。结果显示:各重金属元素在研究区已有一定程度的积累,其中Hg的平均含量高于国家《土壤环境质量标准》三级标准值和当地土壤背景值,污染最严重,是该场地土壤重金属污染的主要因子;各重金属元素污染程度整体上为Hg>Zn>Cd>Mn>Pb>Cu>Cr>As,其中As平均含量与当地土壤背景值接近。重金属元素Hg、Cd、Mn、Fe和Co具有中等程度的空间相关性,表明这些元素具有相同或相似的污染源。场地内1、4、8、9厂区的土壤重金属污染最严重,污染物种类与其特殊的工艺流程有一定关系,这为以后的污染防治工作提供了重要依据。     

泥沙吸附重金属污染物室内静态试验研究

从吸附反应动力学方程和质量守恒方程出发,导得室内静态试验中泥沙吸附量和水相重金属浓度随时间变化的计算公式,并得出泥沙平衡吸附量和水相平衡浓度随泥沙吸附特性、水相重金属离子初始浓度和泥沙浓度变化的计算公式。结合室内试验,认为泥沙浓度不影响吸附特性参数,如饱和吸附量b、吸附-解吸速率常数k及吸附速率系数k1.     

Acid Mine Drainage and Heavy Metal Pollution from Solid Waste in the Tongling Mines, China

Based on investigation of the characteristics of solid waste of two different mines, the Fenghuangshan copper mine and the Xinqiao pyrite mine in Tongling, Anhui province in central-east China, the possibility and the differences of acid mine drainage （AMD） of the railings and the waste rocks are discussed, and the modes of occurrence of heavy metal elements in the mine solid waste are also studied. The Fenghuangshan copper mine hardly produces AMD, whereas the Xinqiao pyrite mine does and there are also differences in the modes of occurrence of heavy metal elements in the railings. For the former, toxic heavy metals such as Cu, Pb, Zn, Cd, As and Hg exist mostly in the slag mode, as compared to the latter, where the deoxidization mode has a much higher content, indicating that large amounts minerals in the waste rocks have begun to oxidize at the earth surface. AMD is proved to promote the migration and spread of the heavy metals in mining waste rocks and lead to environmental pollution of the surroundings of the mine area.     

磷酸盐对纳米二氧化钛吸附水体中重金属离子行为的影响和机理分析

纳米二氧化钛(nTiO2)被广泛应用于去除水体中的重金属。磷酸盐作为水体中普遍存在的无机阴离子,能够对重金属离子在nTiO2上的吸附特征产生影响。本文聚焦磷酸盐存在条件下nTiO2胶体颗粒对典型重金属离子(Zn2+和Cd2+)的吸附行为,以电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定吸附平衡后水相中重金属离子的浓度。通过批量吸附实验考察不同水化学条件下(离子强度和共存阴离子),磷酸盐对nTiO2胶体颗粒吸附水体中Zn2+和Cd2+特征的影响规律。采用经典吸附等温线模型对实验数据进行拟合,并结合纳米颗粒的Zeta电位和粒径变化等表征手段揭示了相关吸附机制。研究发现：①磷酸盐的存在能有效地增强重金属在nTiO2上的吸附,Zn2+和Cd2+的最大吸附量分别由121.1mg/g和84.7mg/g增加至588.3mg/g和434.8mg/g,增加了3.8~4.1倍。这主要由于磷酸盐能够通过桥连作用形成金属-磷酸盐-nTiO2三元络合物以及增加重金属离子和胶体颗粒之间的静电引力,从而增强nTiO2对重金属离子的吸附。②背景溶液中离子强度的增加会降低nTiO2对重金属离子的吸附效果。当背景溶液中离子强度(NaCl浓度)从0增加至10mmol/L时,nTiO2与金属离子之间的静电吸引会减弱,同时Na+与重金属离子竞争nTiO2表面吸附位点亦降低了nTiO2对重金属离子的吸附。③共存竞争性阴离子(如Cl-、NO3-和SO42-)会削弱磷酸盐对nTiO2吸附金属离子的增强作用,抑制顺序为：SO42->NO3->Cl-,即与其离子半径的数量级成反比。这是由于共存阴离子与磷酸盐竞争nTiO2表面的吸附位点所致。研究结果表明,磷酸盐可以显著地增强nTiO2对重金属离子的去除效能,但是去除效能的大小会受到背景溶液中水化学条件的影响。     

某金属矿山周边土壤重金属污染评价

为查明我国西北地区某金属矿山周边的表层土壤（0 ~ 20 cm）重金属污染特征及其影响范围,采集并分析了314 个样品中Cu、Pb、Cd、As、Hg、Zn、Cr、Ni 等重金属元素含量,并采用污染指数法和潜在生态危害指数法评价其生态风险程度。研究结果表明：（1）Cd、Pb、Zn、Cu、As均高出区域背景值,Cr、Ni 主要来自成土母岩;Hg元素污染较集中,受人为活动影响强烈;（2）重金属元素污染程度由强到弱依次为Cd> Cu > Zn >As> Pb ＞Cr＞Ni＞Hg;（3）重金属元素潜在生态危害指数的平均值由大到小依次为Ei (Cd)＞ Ei (As)＞ Ei (Cu) ＞ Ei (Pb) ＞ Ei (Hg) ＞ Ei (Zn) ＞ Ei (Ni) ＞ Ei (Cr);（4）区内土壤重金属污染水平为重度污染,综合潜在生态风险程度为中等危害。     

蛭石矿物柱撑改性及其吸附污染物研究进展

蛭石矿物是我国的优势非金属矿种。本文从蛭石矿物的柱撑改性和对环境污染物的吸附性入手,系统综述了蛭石矿物的柱撑方法及改进方法;有机柱化剂在蛭石矿物层间域中的排布;蛭石矿物的柱撑机理以及蛭石矿物对重金属离子和毒害性有机污染物吸附特性。为拓展蛭石矿物的应用提供了较详尽的资料。     

蛭石的有机改性研究进展

本文综述了国内近十年关于粘土矿物和蛭石表面性质及表面改性的资料,分析了粘土矿物和蛭石表面改性的原理、方法和影响因素,研究了烷基季铵盐阳离子在粘土矿物和蛭石层间的排布模式,总结了有机粘土和有机蛭石吸附有机物的吸附理论和机理,为有机粘土和有机蛭石在废水处理和聚合物填充增强改性中的应用提供理论依据。     

膨润土吸附重金属离子的影响因素初探：以Zn^2＋为例

对影响膨润土吸附重金属离子Zn^2 的因素进行的初步研究表明：在一定条件下，提高吸附温度，提高溶液的pH值，增加溶液中Zn^2 初始浓度，增加吸附作用时间，提高搅拌速度和减小膨润土的粒度都能不同程度地提高吸附量。同时讨论了吸附机理。     

蒙脱石、高岭石、伊利石对重金属离子吸附容量的实验研究

在pH=4,t=23℃和微量浓度条件下,不改变离子浓度,通过增加吸附液体积进而增加体系中重金属离子含量的方法进行了蒙脱石、伊利石、高岭石对Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cr3+等重金属离子吸附容量的实验研究,结果表明,3种矿物吸附容量大小顺序为蒙脱石>伊利石>高岭石,与其阳离子交换容量密切相关.Cu-蒙脱石和Cr-蒙脱石的X射线衍射结果表明,Cu2+、Cr3+通过离子交换作用进入了蒙脱石的层间.同一矿物对不同重金属离子也有不同的吸附容量蒙脱石Cr3+>Cu2+>Zn2+>Cd2+>Pb2+;高岭石Cr3+>Pb2+>Zn2+>Cu2+>Cd2+;伊利石Cr3+>Zn2+>Cd2+>Cu2+>Pb2+.     

膨润土吸附重金属离子的影响因素初探——以Zn~(2 )为例

对影响膨润土吸附重金属离子Zn2 的因素进行的初步研究表明 :在一定条件下 ,提高吸附温度 ,提高溶液的 pH值 ,增加溶液中Zn2 初始浓度 ,增加吸附作用时间 ,提高搅拌速度和减小膨润土的粒度都能不同程度地提高吸附量。同时讨论了吸附机理。     

江西省德兴铜矿矿区重金属元素的环境效应

本文系统研究了德兴铜矿排石场和尾砂库的环境问题,以环境介质（水土植物）中重金属元素含量为研究对象,论述矿区重金属的环境效应。研究结果表明祝家村低品位矿石堆浸场淋滤产生的酸性废水是造成大坞河流域重金属污染的主要来源。大坞河上游水体中Cu元素含量高达14506μg/L,是国家Ⅲ级水标准的14倍之多,Zn元素含量高达2938μg/L,是国家Ⅲ级水标准的2.9倍,同时pH值在3~4范围内;到中下游水体中Cu元素含量减小到几千到几百μg/L,水质有所改善。大坞河沿岸上游和中游土壤重金属含量受河水影响,随着与河岸距离的增加而减小。同时水稻中Pb元素含量是国家粮食标准的2倍。推测4#尾砂库尾砂表层氧化带深度大于80cm;而1#尾砂库库内尾砂中氧化带估计在0~25cm处。推测两个尾砂库产酸能力小于酸中和能力,故坝底水中pH值在7左右,对周围水体影响较小。与4#尾砂库距离近的石墩头村稻田表层土壤中Cu、Mo元素含量较高,远离尾砂库土壤中重金属含量降低。同时4#尾砂库周围土壤中Cd、Pb、Cu元素的吸附态、碳酸盐态比例在20%左右,因而在酸性环境下较容易被植物吸收。1#尾砂库矿建村种植的小白菜中Pb元素含量超过国家蔬菜标准的4倍,Cu、Pb、Zn元素含量严重超过背景值。     

尾砂库重金属元素表生地球化学行为的初探

通过重金属含量分析,分级提取化学形态分析,结合矿物成分和化学成分分析,对黄龙铺矿区1号尾矿库重金属元素在风化过程中的地球化学行为进行了研究。研究结果表明在横向上,尾矿库中心排水口处地势低洼,铜、铁因相对活泼易于迁移而流失,铅、锌、铬、镉在尾矿库四周的地表浅部淋失,在尾矿库中心则相对富集。化学形态分析表明尾砂中各重金属元素赋存状态各有不同,一般以T6原生硫化物态和T7残渣态为主,铜、锌、铁迁移性较强;其他则较弱,表明对环境威胁不是很大。重金属的迁移明显的分为氧化带和次氧化带,研究结果显示尾矿覆盖方法也不一定能够有效地阻滞污染元素的迁移。     

固定配比的钠化膨润土与土壤在不同pH条件下对重金属离子的吸附效果研究

研究了固定配比的钠化膨润土与土壤在不同pH条件下对重金属离子的吸附效果。钠化膨润土与污染土壤按质量比1∶10和1∶20的比例混合,用碳酸氢铵-二乙三胺五乙酸(AB-DTPA)法提取土壤中有效态重金属。结果表明,在钠化膨润土与土壤质量比为1∶20的条件下,取得了最佳的修复效果;在pH=9.14时该混合土壤对重金属的总体吸附效果最佳。在实际土壤修复中,针对不同重金属污染,应灵活调整修复材料与污染土壤的配比和土壤的pH条件。     

Heavy Metal Distribution in Soils near the Almalyk Mining and Smelting Industrial Area,Uzbekistan

Abstract: The present study demonstrates distribution and chemical forms of heavy metals in soils of the Almalyk mining and smelting industrial area along five transects. The study area is located in Almalyk, Uzbekistan, where the intensification of industrial enterprises negatively impacts the environment. The distribution of 17 heavy metals (Cu, Zn, Pb, Sc, V, Cr, Co, Ni, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, Th, and U) were studied in 21 sampling locations (21×3=63 soil samples) along five radial transects with a total length of 60?km downwind deposition gradient. Soil samples were collected from the upper layer (0–10?cm) at 4–6?km intervals. As a result of X-ray fluorescence spectrometry analyses by using X-ray fluorescence spectroscopy (XRF, Philips Analytical Ink, USA ), a significant decrease in heavy metal (Cu, Zn, Pb) deposition was found going from the source in a downwind direction. Soil samples taken from the first location (near the pollution sources) showed higher concentrations of Cu, Zn and Pb, and lower concentrations with increasing distance from the source. Obtained data showed different impact of pollution sources to heavy metal deposition and distribution in soils. The Almalyk mining and smelting complex is the major source of Pb, Zn and Cu enrichment in soils. Distribution of other trace elements does not exceed background content and suggests lithogenic background. This allowed us to divide these elements into two groups: (1) technogenic (Cu, Zn and Pb); and (2) lithogenic (Sc, V, Cr, Co, Ni, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, Th and U) origins.     

赣南离子吸附型稀土矿区土壤重金属形态分布特征及生态风险评价

稀土矿的露天开采易造成土壤重金属污染等环境问题。已有研究表明赣南离子吸附型稀土矿区土壤存在以Cd、Pb为主的轻、中度重金属污染。常见环境质量评价以主要污染因子（如重金属总量）作为衡量污染程度的指标,仅能反映重金属的富集程度。为查明赣南稀土矿区土壤重金属的赋存状态、迁移能力以及生物有效性,本文在利用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定土壤重金属各形态含量的基础上,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法及RAC风险评价法对赣南稀土矿区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明：①研究区土壤重金属主要以残渣态存在,占总量的65.5%。②土壤样品中Cd、Pb含量平均值分别是江西省土壤背景值的1.72倍和2.14倍;流域内位于矿山下游河流沿岸农田土壤Cd的平均值、尾矿库附近农田Pb的平均值分别是土壤背景值的2.33倍和3.06倍,22.7%样品的Cd或Pb含量超过风险筛选值,其中可交换态所占比例仅次于残渣态,分别占总量的47.1%和13.5%。③地累积指数与潜在生态风险评价结果表明Cd、Pb累积程度及生态风险水平较高,Co、Ni、Cu、Zn较低;RAC风险评价结果显示Cd生态风险较高,Co、Zn、Pb生态风险中等,Cu、Ni生态风险低。④针对矿区农田土壤的三种评价方法各有侧重,其评价结果异中有同,均表明研究区土壤Cd具有较高的污染程度和迁移活性,生态风险较高。本研究结果将为识别稀土矿周边农田土壤的潜在环境风险,提出有效的防范、应急与减缓措施提供科学依据。     

铅锌矿山开发导致的重金属在环境介质中的积累

以连续提取法和相关性分析研究了土法冶炼锌、铅锌和矿山开采导致的重金属在废渣及环境介质土壤、溪流沉积物中的积累，并分析了其环境危害性。结果显示，贵州赫章土法炼锌导致的重金属Pb、Zn、Cd在环境介质中的积累相当高。水城杉树林铅锌矿山开采引起的重金属积累则相对较低，但也明显高于背景值；土壤和沉积物中的铁矿物对重金属有强烈的固定作用。除残渣态外，Pb、Zn在土壤、炼锌废渣中主要呈铁锰氧化物结合态，沉积物中则为碳酸盐结合态。可交换态Pb、Zn含量变异较大，但在炼锌废渣、土壤中含量明显高于河流沉积物，暗示铅锌矿开发对土壤环境的潜在危害更大。     

太湖沉积物中重金属的测定及环境意义

通过对太湖地区水域湖泊沉积物中重金属含量的抽样测试,描述了太湖水域重金属（Ag、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等）元素的污染状及其分布,结果表明：太湖沉积物中重金属含量北部明显高于东部,来自太湖北岸城镇和工业区的未处理工业及生活污水,对太湖北部水域造成的重金属污染程度远高于以养殖业为主的东太湖及湖心水域。